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一、電伴熱保溫工程概況
噴淋管道自限溫電伴熱帶要求伴熱的管道，無采暖措施，通過電伴熱以達到防凍的目的。
二、電伴熱保溫本設計方案依據:
1、《工業設備及罐體絕熱工程設計規范》（GB50264-97）
2、《工業設備及罐體絕熱工程施工及驗收標準》（GBJ126）
3、《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》GB50254-96
4、《罐體和設備保溫、防結露及電伴熱》03S401
5、《伴熱設備安裝》03D705-1
6、《建筑消防設施設計規范》
7、《安全防范工程規范》
8、《消防安全設計規范》
9、《GB-T 19518.2-2004 爆炸性氣體環境用電氣設備 電阻式伴熱器 第2部分 設計、安裝和維護指南》
以及我公司長期從事噴淋管道自限溫電伴熱帶保溫、融雪化冰、采暖伴熱工程設計、施工的實際經驗。
三、客戶資料需求分析
設計項目 | 設計參數 |
應用環境： | 屋頂露天及室外地埋 |
介質名稱： | 水 |
維持溫度： | 10℃ |
至低環境溫度： | -30 |
最高環境溫度： | 35℃ |
環境風速 | |
管道的極限溫度： | 42℃ |
工藝操作溫度： | 無 |
管道材料： | 鍍鋅鋼管、PVC管道、襯塑管道 |
保溫材料名稱： | 橡塑海綿 |
年平均相對濕度 | 43% |
保溫導熱系數： | 8 |
地震烈度 | 里氏8度 |
土壤電阻率 | Ω·cm |
使用環境是否要防爆： | 無 |
防爆等到級為： | 無 |
使用環境是否要防腐： | 無 |
電壓等級： | 380V或220V |
四、電伴熱保溫帶選型與配置數據。
1、電熱帶的選型
根據：維持溫度為10℃，選用鄂爾多斯市金利華電伴熱科技有限責任公司生產的ZRDBR-PB型電熱帶較為適用，此材料為自限溫低溫含氟型電熱帶產品，此電熱帶具有：抗腐蝕、抗紫外線，使用壽命較長，特別是電熱帶可以根據管道熱損自動調節輸出功率，發熱溫度均勻；安裝、施工便利；維護、檢修簡單。在管道維持溫度10℃以下時，電熱帶的輸出功率大于標稱功率，當管道和環境溫度高于10℃時，電熱帶的輸出功率就小于標稱功率，溫度越高功率越小。電熱帶單根最大使用長度為：100米。
2、伴熱系統主要產品簡介
在選擇伴熱帶產品時，應綜合考慮各種因素，如適用性、經濟性、供電條件，最高工作溫度，周圍有無腐蝕性，環境等。根據管道維持溫度及偶然性的最高操作溫度選定相應的最高承受溫度和最高工作溫度的伴熱帶。
一、 該工程設計溫度低于65℃的管線采用自限溫低溫含氟型電熱帶產品，型號為 ZRDHR-PF-15-220,示意圖如下
伴熱帶的產品結構示意圖
1 導體;2 （發熱電阻體）PTC芯帶;3 絕緣層; 4金屬編織屏蔽層 5含F46材質的阻燃外護套
2、產品參數要求：
1、標準顏色：紅色
2、溫度范圍：最高維持溫度65℃ | 最高表面溫度6℃±5℃ | 最高承受溫度105℃3、施工溫度：至低：—20℃
4、熱穩定性：由10℃至99℃間來回循環300次后，電纜發熱量維持在90%以上；
5、彎曲半徑：20℃室溫時為25．4mm；—30℃低溫時為35．0mm
6、絕緣電阻：電纜長度100m，環境溫度75℃時，用2，500VDC搖表搖試1分鐘,絕緣電阻(導線與屏蔽間)最小值為1200MΩ
工作電壓： 220V 防爆標志：ExeⅡT4 功率：15W/米
序號 | 技術參數 | 低溫阻燃自控溫電熱帶 |
1 | 最高表面溫度（℃） | 65±5 |
2 | 最高承受溫度（℃） | 135 |
3 | 額定功率（w/m，10℃） | 15 |
4 | 額定電壓（v） | 220 |
5 | 防爆標志 | ExeIIBT4 |
6 | 適用場所 | 防爆防腐區域 |
7 | 母線材質 | 鍍錫銅芯 |
8 | 絕緣層材料 | 輻照交聯 |
9 | 絕緣層厚度（mm） | ≥ |
10 | 屏蔽層材料 | 金屬絲編織網 |
11 | 屏蔽層厚度（mm） | |
12 | 護套層材料 | F46氟塑料 |
13 | 護套層厚度（mm） | |
14 | 標準顏色 | 黑色 |
15 | 施工溫度（℃） | 至低-15 |
16 | 熱穩定性 | 由10℃至149℃來回循環300次后.熱線發熱量維持在90%以上. |
17 | 撓曲半徑 | 20℃室溫時為25.4mm. -30℃ |
18 | 絕緣電阻 | 熱線長度300米,環境溫度75℃時,用2500VDC搖表搖試1分鐘,絕緣電阻最小值為3000MΩ |
3、附材的選型與用途
(1)智能控制箱:控制各回路電熱帶的啟動,內置溫度傳感裝置,探測管道溫度,根據伴熱管道所需至低維持溫度,能自動,準確,科學節能地調節伴熱系統的啟動。 從而達到智能控制的目的。
(2)電源接線盒:用于每一路電伴熱帶的始端,與供電電纜連接。
(3)三通接線盒:用于管道主管與支管之間電伴熱帶的連接。
(4)兩通接線盒:用于電伴熱帶之間的連接。
(5)尾端接線盒:用于電伴熱帶末端的保護。
(6)壓敏膠帶:用于電伴熱帶于管道上的綁扎。
（7）卡箍：用于固定電源接線盒
4、管道熱損表與電伴熱帶安裝比例：
以管徑為DN150的管道為例，至低極限溫度為-30℃，維持溫度5℃，以伴熱為主，加熱為輔，伴熱效果為10℃左右，保溫厚度均為50mm，采用15W/m型防紫外線、防酸堿腐蝕含氟材料電伴熱帶。
第一步：根據公式理論散熱量Q1，
QT——單位長度管道的熱損失W/m
Tm——管道的維持溫度℃
Ta——至低環境溫度℃
K——保溫材料的導熱系數W/（m·℃）
D——保溫層內徑mm
δ——保溫層厚度mm
第二步：管道的實際熱量補償
Q2= C1×C2×Q1 = 1××
式中：
C1：管道材料修正系數：1
其它管道計算過程同上，管線的實際伴熱量及安裝比例如下：
序號 | 管徑 | 維持溫度（℃） | 保溫厚度(mm) | 管道所需伴熱量 | 安裝比例 | 本工程管道數量 |
1 | DN50 | 10 | 50 | 1：1 | 130 | |
2 | DN150 | 10 | 50 | 1：3 | 40 | |
3 | DN250 | 10 | 50 | 55w/m | 1：4 | 170 |
4 | DN350 | 10 | 50 | 70w/m | 1：5 | 350 |
DN350管道與電熱帶安裝比例為1：5纏繞或者直敷安裝DN250管道與電熱帶安裝比例為1：4纏繞或者直敷安裝，DN150管道與電熱帶安裝比例為1：3纏繞或者直敷安裝；DN50管道與電熱帶安裝比例為1：1直敷安裝。考慮到電源接線盒、三通、兩通，閥門造型個部位的預留加10%.電伴熱帶最大使用長度不得大于100米，考慮安裝現場管道實際情況，計算回路時候按照80米電熱帶一個回路。
罐體伴熱計算：
管徑在DN600的管道，按照罐體方案處理，至低極限溫度為-20℃，維持溫度--15℃，以伴熱為主，加熱為輔，伴熱效果為5℃左右。保溫厚度均為60mm厚度的橡塑保溫材料，采用25W/m型防紫外線、防酸堿腐蝕含氟材料電伴熱帶。
λ××[15-（-20）]
Q1 = D××2
δ 0.06
式中：
λ----保溫材料導熱系數， (查表“橡塑保溫材料散熱系數")
Tm----介質維持溫度 （℃）
TA----至低環境溫度 （℃）
δ----保溫材料的厚度（m）
Q1----單位平方散熱量（W/㎡）
D-----安全系數
實際熱損失Q2的計算
Q2= C1×C2×××
序號 | 管徑 | 維持溫度（℃） | 保溫厚度(mm) | 管道所需伴熱量 | 安裝比例 |
1 | DN600 | 10 | 50 | 1：5 |
備注：低溫自控溫伴熱帶標稱功率為25W(10℃時)，當溫度上升后，功率下降，15℃時候，功率為10-15W/M,故底層地埋管伴熱比例為1:5。安裝過程中由于管道為拼接，顧采取串聯形式連接每段電伴熱帶，接頭配件部分需做好防水處理，管件閥門處做預留。
5、電熱帶安裝系數
1) 閥門所需熱線長度等于閥門系數乘以每米管道需要的熱線長度
2）每個法蘭需要的熱線長度等于法蘭直徑的兩倍乘以每米管道所需電熱帶數量
3）管道其他散量大的管件處，需增加電熱帶敷設數量保證該處不凍。
4）每個電熱帶配件需要預留不少于1米作為余量，以便于接線及日后檢修用
5）安裝過程中，電熱帶固定松緊度不同會造成電熱帶實際安裝數量有一定誤差。
綜合上述五點：取安裝系數為1.06，則電熱帶的安裝數量為設計數量×安裝系數
6、管道電伴熱安裝示意圖
五、此工程管道材料數據（此數據為暫估數據、如實際安裝中超出此數量需增加）
電熱帶數量統計
序號 | 伴熱區域 | 維持溫 度℃ | 管徑 mm | 長度 m | 電熱帶型號 | 安裝方式 | 電熱帶長度 | 開關容量 | 防爆分線盒 | 配電箱 |
1 | 設備層通風處局部冷凝管 | 10 | 50 | 130 | ZRDHR-PF-15 | 1:2 U型 | 275m | 20A | 一進一出 | PDX-1(54臺) |
2 | 屋頂層空調室外管道 | 10 | 150 | 40 | ZRDHR-PF-15 | 1:3 U型 | 127m | 20A | 一進一出 | PDX-6(6臺) |
10 | 250 | 170 | ZRDHR-PF-15 | 1:4 U型 | 721m | 20A | 一進一出 | |||
10 | 350 | 350 | ZRDHR-PF-15 | 1:5 U型 | 1855m | 20A | 一進一出 | |||
3 | 底層空調平面 | 10 | 600 | 140 | ZRDHR-PF-25 | 1:5 U型 | 742m | 20A | 一進一出 | PDX-6(2臺) |
材料表
序號 | 名稱 | 規格型號 | 單位 | 數量 | 備注 |
1 | 自控溫伴熱帶 | ZRDHR-PF | M | 3720 | 預留6%的余量 |
5 | 防爆溫度控制器 | BJW51 | 臺 | 62 | |
6 | 防爆電源接線盒 | FDH | 只 | 102 | 電源轉換盒 |
7 | 防爆尾端接線盒 | FZH | 只 | 160 | 密封電伴熱帶 |
8 | 防爆二通接線盒 | FIH | 只 | 108 | 支路電源使用 |
9 | 防爆分線盒 | 一進兩出 | 只 | 20 | 分線使用 |
10 | 鋁箔膠帶 | 50m×50mm | 卷 | 80 | |
11 | 耐熱壓敏膠帶 | 20mm×25m | 卷 | 150 | |
12 | 硅膠 | 703 | 盒 | 40 | 密封接線盒 |
13 | 侯卡 | AB304 | 米 | 30 | 含螺絲 |
14 | 防爆配電箱 | PDX-6 | 臺 | 8 | 含三塊控制儀表 |
15 | 防爆配電箱 | PDX-1 | 臺 | 5 | 含三塊控制儀表 |
備注：以上用量含兩年內維護及易損件。
六、電伴熱保溫控制要求及電氣要求系統說明
控制要求
1)各類伴熱系統控制方式采用溫度控制器就地控制現場配電箱供電回路。
2)對物料的操作溫度，介質控制精度±2℃。
3)各類設備工藝溫度維持管系伴熱控制：采用機械式溫控器。
4)單一回路且伴熱回路啟動電流小于溫控器結點最大開關容量的，直接采用溫控器接點分斷電源回路控制方式，原則上盡量不用接觸器控制。
5)供貨商應確保控制方案*達到預期的伴熱效果，滿足設計要求。
6)電伴熱的控制回路根據工藝和檢修的需要分段控制并能避免局部過熱。
電氣要求
1）用于工藝管道和設備的電伴熱系統，供貨廠家成套提供現場配電箱。現場配電箱供電由裝置變電所統一配出。配電箱設置在現場，所有設備應滿足現場環境要求，且防護等級不得低于IP54。
2）現場配電箱應需設公共報警燈和接點信號，能反映主回路和各分支回路的低壓斷路器等的故障。
3）用于這些區域的所有設備和部件均應經過認證并具有由*認證機關開具的認證文件，以證明滿足適于該區域等級的IEC 60079 標準和GB50058、GB3836國標的要求。同時滿足電伴熱設計規范IEC62086、GB19518的專業要求。所有的電氣設備和材料供貨商需滿足上述標準的要求。
4）電伴熱系統所有在現場的設備均應能滿足當地的氣象、地質條件的要求。
七、管道伴熱系統安裝說明
1、安裝前的準備
1.安裝前應充分了解和熟悉工程的設計圖紙。熟悉各伴熱回路的主材料型號、線長、布線方式、附件等。
2.熟悉《電伴熱帶系統安裝與操作手冊》，并接受有關的專業安裝培訓。
3．管道系統或容器均已施工完畢，管道系統或容器的水壓試驗合格，并已進行了防銹防腐處理。
4.管道或容器的表面應去毛刺和銳角，避免安裝過程中對伴熱電纜造成損壞。
5.領用伴熱工程的伴熱帶材料應符合設計的型號要求，表面應完好無破損。
6.領用伴熱帶后，應及時對其整卷材料進行絕緣性能測試，將伴熱電纜的供電電纜對外金屬屏蔽進行搖試，伴熱安裝工程嚴禁使用測試絕緣不合格材料。
7.安裝前的測試數據應進行記錄，登記在《材料質檢單》上，參加測試人員在《伴熱材料質檢單》上簽名。
安裝
1.安裝放線時，應將整卷的伴熱帶與卷筒安放在支架上，并放置于伴熱線路回路的其中一端附近。
2.放線時應沿管道的走向放線，避免用大力拉扯伴熱電纜，在放線過程中，應避免腳踏或將重物、雜物放置在伴熱帶上。
3.設計圖紙敷設伴熱帶，從電源接線盒點開始，沿管道走向或容器外壁，用玻璃膠帶或鋁膠帶將伴熱電纜固定在管道或容器上。
4.伴熱帶的固定方式按設計圖的要求進行，在設計圖中沒有要求的，應按安裝手冊的提示，將伴熱帶盡可能沿管道的下半方固定。
5.所有的附件接口處均需預留伴熱帶，以便維修、更換附件等工作。
6.所有的管件的伴熱（如閥門、法蘭、支架等）應按設計圖的要求，預留所需的伴熱電纜長度，將該段伴熱帶纏繞在管件的主體上，并將其固定好。
7.管道伴熱帶的敷設有二種形式，當采用螺旋纏繞方式時，應按安裝手冊的要求的方法進行螺旋纏繞安裝。
8.一般每米管道的用線量為自然整數倍（如2、3、4……）的時候，伴熱帶應盡量采取直線式敷設。
9.對一些關鍵性管道或容器可設計安裝后備伴熱系統，以確保管網系統的高可靠性。
10.伴熱帶附件的安裝，應按照安裝手冊中的有關規定或附件盒內的安裝說明書要求按步驟進行施工。
11.采用環境溫控器控制區域各伴熱回路的溫控系統，其溫控器應盡可能安裝在環境溫度至低處或風口的位置。
12.當管網伴熱采用管道溫控器的伴熱系統，溫控器的感應器與管道應緊貼，并應遠離伴熱電纜，離開管件體至少1米以上。
13.溫控器安裝前，應對其進行校驗和調整。
14.伴熱系統安裝檢驗合格后，方可進行保溫施工。
安裝后的檢驗
1.伴熱電纜安裝完畢后，須對所安裝的伴熱回路進行外觀檢查，檢查伴熱電纜的外表面是否有損傷，否則應進行處理。
2.檢查伴熱系統的所有附件安裝是否正確，外觀有否損壞。
3.在外觀檢查合格后，方可對伴熱系統進行系統絕緣測試。
4.將伴熱電纜的供電電纜對外金屬屏蔽進行搖試，必須對不合格的伴熱回路進行檢查并進行缺陷處理或重新施工該回路，然后再進行測試，直到合格為止。
保溫后的檢驗
6.管道或容器的外保溫層施工完畢后，應對伴熱系統的各回路再進行一次檢驗。
7.將伴熱帶的供電電纜對外金屬屏蔽進行搖試，必須對不合格的伴熱回路進行檢查，查出被損壞的部位并進行修復處理，然后再進行測試，直到合格為止。
8.將每個回路保溫后的的測試及修復情況如實記錄在《安裝質量檢驗報告》上。參加檢驗人員在《安裝質量檢驗報告》上簽名。
系統總體試驗
1. 在所有或分區內的伴熱回路安裝及分步檢驗合格后，方可進行系統或分區系統的總體試驗。
2. 在系統或分區系統總體試驗前，應視察所有或分區內的伴熱管道、容器，伴熱系統的安裝情況。
3. 關閉所有伴熱回路的空氣開關，分別對各伴熱回路進行一次搖測，再次確認各伴熱回路的絕緣電阻是否符合要求，否則不可進行系統的總體試驗。
4. 當管道溫度或環境溫度低于設計參數時，將溫控器調至設計溫度使線路供電；當管道溫度或環境溫度高于設計參數時，將溫控器調至線路供電為止。
5. 分別開啟每個伴熱回路的空氣開關，測量每個回路的啟動電流、供電電壓、環境溫度、管道或容器溫度，并將其記錄在《伴熱系統總體試驗報告》上。
6. 使伴熱系統通電運行4個小時，各伴熱回路的管道、容器將達到一個相對平衡，此時應對各伴熱回路的運行電流、環境溫度、管道或容器溫度進行測量，并將其記錄在《伴熱系統總體試驗報告》上。
7. 測量管道或容器溫度時，測量點應遠離伴熱電纜，避免影響測量的準確性。
8. 伴熱系統經過4小時運行，且運行電流小于啟動電流，管道或容器的溫度有所變化，則該系統的安裝總體試驗為合格。
9. 伴熱系統總體試驗合格后，須將系統的溫控器溫度調至設計的參數，將伴熱系統交付運行單位進入正式運行
系統保修和售后服務
1.系統提供1年質量保證期，在質保期內出現因貨物質量出現問題，免費更換維修服務。如人為原因導致系統問題，本公司積極配合維修，只收取材料成本費用。
2.保證在到系統故障電話或通知后12小時內維修服務到現場。
3.質保期后維修服務只收材料成本費，不收人工費。
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